Arise AB - WIWIN just green impact!

Warnhinweis: Die auf dieser Seite dargestellten Informationen stellen keine Anlageberatung und keine Kaufempfehlung dar.

Das Geschäftsmodell

Arise AB (Arise) ist ein schwedischer Betreiber von Onshore-Windparks. Ebenso entwickelt, verkauft und verwaltet Arise auch für andere Unternehmen und Investoren Windanlagen. Der Großteil des Portfolios befindet sich in Küstennähe, einzelne Standorte sind jedoch auch im Binnenland oder an Seen im Landesinneren von Schweden zu finden. Zukünftig plant das Unternehmen, die Auftragspipeline auch um Solarparks in Großbritannien und Polen zu erweitern. Durch die Entwicklung von Windparks und deren Verwaltung unterstützt Arise den Ausbau und Bestand erneuerbarer Energien.

Position in der Wertschöpfungskette

Als Entwickler und Betreiber von Windparks ist Arise in der Wertschöpfungskette im Bereich „Betrieb“ zu positionieren. Das Geschäftsmodell umfasst dabei die Projektentwicklung mit Aufgaben rund um die Identifikation von geeigneten Standorten, Unterzeichnen von Pachtverträgen, Durchführung von Impact Assessments und Vorbereitung von Planungs- und Genehmigungsverfahren. Weiter ermöglicht Arise die Diversifikation der Portfolios externer Investoren, das Management von neuen oder bereits bestehenden Projekten (technisch und finanziell) und den Stromverkauf aus der Produktion der eigenen Parks. Da Arise ausschließlich im Bereich von Onshore-Windenergie tätig ist, wird im weiteren Verlauf der Analyse der spezifische Impact dieser Anlagen betrachtet.

Quelle: Eigene Darstellung

Rohstoffe und Vorprodukte

Wichtigster Bestandteil von Windparks sind die Windenergieanlagen (WEA). Sie sind hochkomplexe Systeme, die aus einem Fundament, Turm, Gondel, Nabe und den Rotorblättern bestehen. Bei der Herstellung dieser Systeme ist vorwiegend die Dimensionierung des Windturbinengenerators ausschlaggebend. Je höher die Nennleistung der Turbine, desto länger auch folglich die Rotorblätter, höher der Turm, massiver das Fundament etc. Die größten Turbinen der von Arise verwalteten Windparks haben eine Kapazität von über 6MW.

Die einzelnen Komponenten einer WEA unterscheiden sich abhängig von ihrem Standort und Anforderung zumeist in Aufbau und Größe. Allgemein werden für Offshore-Projekte dabei größere und leistungsstärkere WEA installiert, da hier gleichmäßigere Bedingungen und weniger Eingriffe in die Umwelt nötig sind, als es bei vergleichbaren Onshore-Anlagen der Fall wäre. Das zwischen 1.400 und 1.600 Tonnen schwere Fundament wird bei Onshore-Anlagen komplett aus Stahlbeton gegossen. Der mehrere hundert Tonnen schwere Stahlturm besteht vorwiegend aus Metallen wie Aluminium, Kupfer, aber auch Elektronikbauteilen, Kunststoffen und Lacken. Daneben gibt es aber auch sog. Hybridtürme aus Stahlbeton. Sie können mit bis zu 2.000 Tonnen drei Mal mehr als Stahltürme wiegen und bestehen zu 75% aus Beton und ca. 25% aus Stahl. Die bis zu 200 Tonnen schwere Gondel (inklusive Generator), in der die Umwandlung mechanischer Energie aus der Schwingung der Rotorblätter zu elektrischer Energie stattfindet, setzt sich überwiegend aus Stahl, Eisen, Kupfer und Elektronikkomponenten zusammen. Kleinere Anteile haben Elektrostahl, Kunststoffe, Glasfaser und Magnete. Die Nabe besteht vorrangig aus Eisen und (Edel-)Stahl und ist mit 50 Tonnen das leichteste Bauteil. Aufgrund der besonderen Schwingungsanforderungen an die Rotorblätter bestehen diese aus glasfaserverstärkten Kunststoffen, um diese besonders robust zu gestalten. Insgesamt bringen die drei Blätter um die 70 Tonnen zusammen. Die Herstellung der WEA (also der oben aufgelisteten Komponenten), sowie deren Transport machen etwas mehr als 90% des gesamten Treibhauspotenzials einer WEA aus. Kabel, Umspannwerke und andere Faktoren tragen nur geringfügig zum Treibhauspotenzial bei. Rechnet man alle durch die Errichtung eines Windparks anfallenden Emissionen auf und verteilt diese auf die zu erwartenden produzierten kWh Strom über dessen Lebenszyklus, erhält man das Treibhauspotenzial je erzeugter kWh. Absolut liegt dieser Wert bei 11g CO₂e/kWh (ohne Berücksichtigung positiver Effekte durch den Rückbau der WEA, siehe Recycling). Die Angaben beziehen sich auf einen Onshore-Windpark an einem Starkwindstandort. Den größten Beitrag steuert dabei der Turm mit 44% der Emissionen bei. Zum Vergleich: 2021 lag der Treibhausgasausstoß des deutschen Strommixes bei 420g CO₂e/kWh.

Aufgrund der hohen Kosten und dem starken Konkurrenzkampf, vor allem aus China, sehen sich immer mehr Hersteller von WEA dazu gezwungen, ihre Kosten zu senken und Produktionsstandorte in Schwellenländer zu verlegen. In der Windkraftindustrie sind dies häufig Brasilien, Indien und China. Daraus ergeben sich folglich lange Transportwege, zumal für den Transport von z.B. Rotorblättern spezielle Frachtvorrichtungen eingesetzt werden müssen. Dennoch macht der Transport einzelner Komponenten zum Konstruktionsstandort nur etwa 1% des Treibhauspotenzials aus.

Produktion

Arise tätigt keine eigenen Produktionsprozesse außer der bloßen Erzeugung von erneuerbarem Strom. Arises Anlagen selbst verbrauchen aber auch Strom. So wird von der Erzeugung durch den Primärenergieträger Windkraft bis zur Nutzung durch stromverbrauchende Prozesse, wie das Ausrichten der WEA oder dem Betrieb der Umspannwerke, Energie aus der Kette entzogen. Hinzu kommen Wandlungsverluste, sodass in der Windkraft ein Wirkungsgrad von 50% aktuell machbar ist. Je erzeugter kWh Strom entstehen dadurch 4,6g CO₂. Im Jahr 2021 fielen bei Arise auf diese Weise Emissionen in Höhe von 1.294 Tonnen an. Zusätzlich erzeugte das Unternehmen Emissionen durch Reisen, um seine Parks zu besichtigen. Dadurch ergaben sich CO₂-Emissionen in Höhe von 29,9 Tonnen.

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Projekte in später Entwicklungsphase, Stand 2022
Quelle: Arise AB

Betrieb

2021 verwaltete Arise über 1.250MW für Auftragsgeber in Schweden, Norwegen und Finnland. In den insgesamt 18 Windparks stehen über 300 Windturbinen. Die Turbinen stammen von verschiedenen führenden Herstellern der Branche, wie Vestas (50%), Siemens Gamesa (21%), General Electric (14%), Nordex (7%), Enercon und Senvion (jeweils 4%). Über die bereits bestehende Portfoliokapazität hinaus plant Arise die Entwicklung weiterer 2.600MW in Schweden, Norwegen und Schottland. Davon befinden sich bereits über 600MW in einer späten Entwicklungsphase mit dem Ziel der zeitnahen Umsetzung.

Zum eigenen Bestand gehörten rund 139MW. Die eigenen zehn Windparks mit 65 Turbinen produzierten insgesamt rund 280GWh grünen Strom, wobei der Erwartungswert für normale Jahre bei über 340GWh liegt. Nach eigenen Angaben konnten dadurch fast 96.000 Tonnen CO₂e vermieden werden. Dies entspricht in etwa dem Ausstoß von 7.400 Autos, die jeweils eine Strecke von 100.000km zurücklegen.

Nach dem Bau einer WEA generiert diese aus Windkraft Strom, der dann am Strommarkt verkauft wird. Der Betrieb der WEA und dessen Stromerzeugung vermeidet unserer Definition nach CO₂e-Emissionen, die in der konventionellen Stromerzeugung durch das Verbrennen fossiler Energieträger enstanden wären. Denn der Zubau von Windparks erhöht die Kapazität der schwedischen Windenergie, sodass es bei gleichbleibendem Verbrauch zu einem gewissen Substituierungseffekt kommt. Da z.B. Kohlekraftwerke bei ausreichender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ihre Produktion drosseln können und deren Anteil am Strommix somit sinkt, werden gleichzeitig durch das Verbrennen der Kohle ausgestoßenen CO₂e-Emissionen vermieden. Dabei ist es nicht relevant, ob ein Windpark nach dessen Entwicklung von Arise verwaltet oder verkauft wird, die Kapazität der Windenergie erhöht sich in beiden Fällen.

In Arises Heimatland Schweden machen erneuerbare Energien bereits etwas mehr als 62% am Strommix aus. Es stammen aber auch ca. 32% aus Kernenergie und 6% aus fossilen Energieträgern. Die Vermeidung von Emissionen durch das Verbrennen fossiler Energieträger hat aber dennoch einen enormen positiven Effekt auf den Klimaschutz, da Schweden in der ersten Hälfte 2022 Europas größter Stromexporteur war. Die größten Exportströme setzte das Land mit 7TWh nach Finnland und mit 4TWh nach Dänemark ab. Je höher also der Anteil erneuerbarer Energien desto besser auch für die Bilanz umliegender Staaten. Hinzu kommt, unter Anbetracht des Anteils der Kernenergie von fast einem Drittel am Strommix, dass mit einem höheren Anteil erneuerbarer Energien, radioaktiver Atommüll vermieden werden kann. Aufgrund der oft ungeklärten Frage über die endgültige Lagerung, erzeugt dessen Entsorgung erhebliche Unsicherheiten bezüglich der langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt.

Recycling

Am Ende der Lebenszeit von WEA nach ca. 20 Jahren werden diese zurückgebaut und häufig durch neue, leistungsfähigere Anlagen ersetzt. Die alten Anlagen werden daraufhin recycelt, sodass verbaute Rohstoffe und Materialien wieder in den Rohstoffkreislauf zurückgegeben werden können. Metalle wie Stahl, Eisen, Kupfer und Aluminium weisen eine hohe stoffliche Verwertbarkeit zwischen 95% und 97% auf. Das heißt, dass die Metalle z.B. eingeschmolzen werden können und als Sekundärmaterialien erneut Verwendung finden. Die Erzeugung von Sekundärrohstoffen ist deutlich umwelt- und klimaschonender als der Gebrauch von Primärrohstoffen, da diese bereits abgebaut und veredelt wurden und dadurch häufig geringere Mengen Energie benötigt werden, um diese wieder aufzubereiten.

Anders sieht es hingegen bei den Kunststoffen und Verbundmaterialien aus, die bei den drei Rotorblättern zum Einsatz kommen. Hier ist das Recycling oft mit hohen Kosten verbunden und daher wirtschaftlich nicht lohnend. So kommt es, dass bei den Kunststoffen 81% thermisch und nur 14% stofflich (z.B. zu Kunststoffgranulat) verwertet werden. Aufgrund der Glasfaserverstärkung der Rotorblätter sind diese stofflich nahezu nicht zu verwerten, sodass hier nur die thermische Verwertung bleibt. Dies ist daher ein Problem, da durch die thermische Verwertung die zuvor eingesetzten Rohstoffe vollends dem Kreislauf entzogen werden und nicht mehr zur Verfügung stehen.

Nebst den Materialien, die beim Rückbau einer WEA anfallen, entstehen bereits bei der Herstellung einer WEA insgesamt gut 500kg Stahlabfälle, 13.000 Tonnen Kunststoffabfälle, sowie bis zu neun Tonnen Siedlungsabfälle. Bei der Errichtung und Installation kommen eine Tonne Stahlabfall, sowie 500kg Kunststoffabfall hinzu.

Das Recycling von WEA hat einen sehr hohen Einfluss auf dessen Treibhauspotenzial über seinen Lebenszyklus hinweg. Das Recycling wirkt negativ auf die gesamten Emissionen, da durch den Rückbau Sekundärmaterialien und -rohstoffe wieder in den Kreislauf zurückgegeben werden. Bei einem Onshore-Windpark an einem Starkwindstandort sind dies 3,1g CO₂e/kWh. Dies entspricht einer Reduktion dessen Treibhauspotenzials um 39%. Dieser Effekt fällt auch so stark aus, da bei WEA sehr große Mengen an Material eingesetzt werden, sodass sich bei dessen Errichtung und entsprechend auch Rückbau Skaleneffekte bemerkbar machen. Bei Arises erzeugter Strommenge aus eigenen Windparks in Höhe von 280GWh ergibt sich eine rechnerische Verringerung des Treibhauspotenzials um 868 Tonnen CO₂e, würden diese Anlage alle abgebaut und recycelt werden.

Ergebnis

Unsere Analyse hat gezeigt, dass Arise durch seine Geschäftstätigkeiten wie jedes andere Unternehmen bei der Beschaffung von Ausgangsmaterialien und der Produktion der Endprodukte und Dienstleistungen CO₂e-Emissionen verursacht, die aufgrund des hohen Materialverbrauchs von WEA vergleichsweise (z.B. mit Solaranlagen) sehr hoch sind. Arise vermeidet jedoch auch in großem Maße den potenziellen Ausstoß von Emissionen durch fossil betriebene Kraftwerke. Dies zeigt sich auch an der im Vergleich zur Solarbranche noch geringeren Energy Payback Time (EPBT). Die EPBT beschreibt die Anzahl an Jahren bis die CO₂e-Vermeidungen einer Technologie die Menge an ausgestoßener Emissionen durch dessen Herstellung ausgeglichen hat. Für Onshore-Windkraftanlagen liegt diese bei gerade einmal bei 6-7 Monaten.

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Quellen

Das Treibhauspotenzial weist den potenziellen Beitrag einer Technologie/Material/Ressource zur Erderwärmung aus.

de.statista.com/statistik/daten/studie/182181/umfrage/struktur-der-bruttostromerzeugung-in-schweden/

Hau. Windkraftanlagen. Krailing, 2016

Hengstler et al. Aktualisierung und Bewertung der Ökobilanzen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen unter Berücksichtigung aktueller Technologieentwicklungen. Hg. v. Umweltbundesamt., 2021

www.arise.se/sites/default/files/pr/202204078130-1.pdf

www.euractiv.de/section/energie/news/schweden-loest-frankreich-als-europas-groesster-netto-stromexporteur-ab/

www.umweltbundesamt.de/themen/co2-emissionen-pro-kilowattstunde-strom-steigen

www.wind-energie.de/themen/anlagentechnik/funktionsweise/